EP0065901B1 - Potentiometermesswertumformersystem - Google Patents

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EP0065901B1
EP0065901B1 EP82400841A EP82400841A EP0065901B1 EP 0065901 B1 EP0065901 B1 EP 0065901B1 EP 82400841 A EP82400841 A EP 82400841A EP 82400841 A EP82400841 A EP 82400841A EP 0065901 B1 EP0065901 B1 EP 0065901B1
Authority
EP
European Patent Office
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signal
value
movable member
amplitude
potentiometric system
Prior art date
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Expired
Application number
EP82400841A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0065901A1 (de
Inventor
José Romain Corral
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP0065901A1 publication Critical patent/EP0065901A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/005—Circuits for altering the indicating characteristic, e.g. making it non-linear

Definitions

  • the present invention relates to an improved potentiometric system for converting the position of a movable member into an electrical quantity C which varies according to a predetermined law f between a minimum value C min and a predetermined maximum value C max , when the movable member is moved from a first to a second extreme position, said movable member being linked to the cursor of a mechanical potentiometer which delivers a first signal of variable amplitude x as a function of the position of the movable member.
  • the usual mechanical potentiometers provide an output voltage which varies according to the position of the cursor generally according to a linear law or even direct or inverse logarithmic.
  • the present invention aims to provide a potentiometric system which does not have these drawbacks, in particular a potentiometric system allowing, with a low cost price, to obtain any desired variation law with the possibility of easily modifying this variation law. and, if necessary, to calibrate with respect to each other several potentiometric systems having different laws of variation.
  • the present invention aims to obtain any desired variation law from a usual mechanical potentiometer, for example linear, without modifying the track of this potentiometer.
  • the first transformation circuit includes means for maintaining at the value k said characteristic of the second signal when the movable member is moved within a range between its first extreme position and a first intermediate position.
  • means can be provided to maintain the value K of said characteristic of the second signal when the movable member is moved within a range between a second intermediate position and its second extreme position.
  • the first transformation circuit includes means for adjusting the location of these intermediate positions.
  • the amplitude of at least one of the signals C min and Cmax is variable.
  • the rate of variation of the output quantity is defined by the first transformation circuit, while the maximum amplitude of variation of this output quantity as well as its limit values are defined by the second transformation circuit and are adjustable .
  • the second signal delivered by the first transformation circuit is a series of pulses and said variable characteristic depending on the position of the movable member is the duty cycle of said pulses .
  • the reference 10 designates an adjustment member the position of which can vary, for example by rotation, between two extreme limits ⁇ 0 and ⁇ M.
  • the adjustment member 10 is linked to a cursor 11 of a resistive mechanical potentiometer 12.
  • the amplitude x of the voltage available at the cursor of the potentiometer 12 varies from the minimum value x 0 to a maximum value x M when the button setting 10 is moved from its position ⁇ 0 to its position ⁇ M.
  • the voltage x is applied to the input of a first transformation circuit 20.
  • This sum signal s is applied to an input of a comparator 24, another input of which receives a reference voltage r supplied by an adjustable DC voltage source 25. When the signal s is less than or equal to the voltage r the voltage z in comparator 24 output has a zero value. On the other hand, when the signal s is greater than the voltage r, the voltage z at the output of the comparator 24 has a non-zero positive value V1.
  • the output of comparator 24 constitutes the output of circuit 20.
  • a second transformation circuit 30 includes a subtractor circuit 31, a first input of which is connected to an adjustable DC voltage source 32 providing a voltage C max and the second input is connected to another adjustable DC voltage source 33 providing a voltage C min .
  • the output of the subtractor circuit 31 is connected to a terminal 34a of a switch circuit 34 to apply to this terminal the voltage C max - C min.
  • the other terminal 34b of the switch circuit 34 is connected to a first input of an adder circuit 35, a second input of which is connected to the source 33 and the output of which is connected to the input of an integrator circuit 36.
  • the switch 34 has a control terminal 34c connected to the output of circuit 20. The closing of switch 34 is controlled by the output signal of circuit 20 when this signal has its positive value V1.
  • the output of the integrator 36 constitutes the output of the circuit 30 and that of the potentiometric system where the quantity C is available.
  • the function f is chosen as required; it expresses the desired variations of the magnitude C when the angular position of the movable member varies in the “useful” range ...] ⁇ 1 , ⁇ 2 [... We will describe below how the positions ⁇ 1 and ⁇ 2 can be adjusted if necessary.
  • FIG. 3 illustrates the variations of y as a function of the coordinate a.
  • FIGS. 4 to 7 illustrates in particular the variations as a function of time of the signals d, s and z for a particular value of ⁇ .
  • ⁇ 4 , ⁇ 5 , ⁇ 6 , ⁇ 7 we have chosen values ⁇ 4 , ⁇ 5 , ⁇ 6 , ⁇ 7 such that
  • the voltage y varies without decreasing between a minimum value y o and a maximum value y M when ⁇ varies from ⁇ 0 to ⁇ M.
  • d M the maximum amplitude of the sawtooth signal d and by d o the minimum amplitude of this signal.
  • the signal z commands the closing of the switch 34 when it is at level V1.
  • the adder 35 receives, on the one hand, the signal C min and, on the other hand, the signal C max - C min during the closing periods of the switch 34.
  • the signal u delivered by the adder 35 and the signal C are represented in FIGS. 4 to 7.
  • the adder 35 receives only C min and the average value of the output signal of this adder remains equal to C min '
  • the adder 35 receives, on the one hand, C min and, on the other hand, permanently, C max - C min .
  • the average value of the output signal therefore remains equal to C max .
  • the adder 35 receives, on the one hand, C min and, on the other hand, C max - C min only during the periods T1.
  • the average value of the output signal is therefore equal to C m in + ⁇ (C max - C min ), ⁇ varying between 0 and 1. This average value is indeed equal to the value C sought in so far as
  • Figures 8, 9, 10 show the results obtained by acting on the amplitude of variation C max - C min of the output quantity, by modifying the value ⁇ 2 to make it equal to ⁇ M and by modifying the values ⁇ 1 and ⁇ 2 to make them equal to ⁇ 0 and ⁇ M respectively.
  • potentiometric systems calibrated with respect to one another can be done by associating particular circuits 20 and 30 for each potentiometric system as a function of the desired law of variation for this one, the potentiometer mechanical 12 being common.

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Claims (16)

1. Potentiometersystem zur Umwandlung der Position eines beweglichen Organs (10) in eine elektrische Größe (C), die nach einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit [f(x)] zwischen einem vorbestimmten Minimalwert (Cmin) und einem vorbestimmten Maximalwert (CmaJ variiert, wenn das bewegliche Organ (10) von einer ersten in eine zweite Extremstellung bewegt wird, wobei das bewegliche Organ (10) mit dem Läufer (11) eines mechanischen Potentiometers (12) verbunden ist, das ein erstes Signal liefert, dessen Amplitude (x) eine Funktion der Postion des beweglichen Organs (10) ist, gekennzeichnet durch eine erste Wandlerschaltung (20), der das erste Signal mit der genannten Amplitude (x) zuführbar ist und die zur Umwandlung dieses Signals in ein zweites Signal (z) mit einer charakteristischen Größe dient, welche sich als Funktion von der Amplitude (x) nach der genannten vorbestimmten Gesetzmäßigkeit zwischen einem Mindestwert (k) und einem Höchstwert (K) ändert, wenn das bewegliche Organ aus seiner ersten (ao) in seine zweite Extremstellung (aM) bewegt wird, sowie eine zweite Wandlerschaltung (30), der das genannte zweite Signal (z) sowie zwei weitere für den Minimalwert (Cmin) bzw. den Maximalwert (Cmax) kennzeichnende Signale zuführbar sind und die zur Erzeugung der genannten elektrischen Größe
Figure imgb0010
dient.
2. Potentiometersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandlerschaltung (20) Mittel aufweist, durch die die genannte charakteristische größe des zweiten Signals (z) auf dem Wert Null gehalten wird, wenn das bewegliche Organ (10) in einem Bereich bewegt wird, der zwischen seiner ersten Extremstellung (α0) und einer ersten Zwischenstellung (α1) liegt.
3. Potentiometersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandlerschaltung (20) Stellmittel aufweist, durch die der Ort der genannten ersten,Zwischenstellung (α1) einstellbar ist.
4. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandlerschaltung (20) Mittel aufweist, durch die die charakteristische Größe des zweiten Signals dem genannten Höchstwert (K) gehalten wird, wenn das bewegliche Organ (10) in einem Bereich bewegt wird, der zwischen einer zweiten Zwischenstellung (α2) und der zweiten Extremstellung (αM) liegt.
5. Potentiometersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandlerschaltung (20) Stellmittel aufweist, durch die der Ort der genannten zweiten Zwischenstellung (U2) einstellbar ist.
6. Potentiometersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude wenigstens einer der Extremwerte (Cmin oder Cmax) des elektrischen Signals regelbar ist.
7. Potentiometersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten Wandlerschaltung (20) gelieferte zweite Signal (z) eine Impulsfolge ist und daß die genannte in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Organs veränderbare charakteristische Größe das Zyklusverhältnis der Impulse dieser Impulsfolge ist.
8. Potentiometersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandlerschaltung (20) folgende Teile umfaßt einen Generator (23) zur Erzeugung eines Sägezahnsignals, das sich zwischen einem vorbestimmten Mindestwert und einem vorbestimmten Höchstwert ändert, einen Addierer (22), dem an einem ersten Eingang das Sägezahnsignal und an einem zweiten Eingang ein Signal mit von der Position des beweglichen Organs abhängiger Amplitude zugeführt wird und der diese Signale addiert und ein entsprechendes Summensignal liefert, sowie einen Komparator (24), dem das Summensignal sowie ein einen vorbestimmten Referenzwert repräsentierendes Signal zugeführt werden und dessen Ausgang sich in Abhängigkeit davon, ob das Summensignal größer oder kleiner ist als der Referenzwert, entweder in einem ersten oder in einem zweiten Signalzustand befindet.
9. Potentiometersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert größer ist als die Summe des Höchstwerts des Sägezahnsignals und des Minimalwerts des an dem zweiten Eingang des Addierers (22) anliegenden Signals.
10. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert kleiner ist als die Summe des Mindestwerts des Sägezahnsignals und des Maximalwerts des an dem zweiten Eingang des Addierers (22) anliegenden Signals.
11. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem zweiten Eingang des Addierers (22) anliegende Signal das genannte erste Signal ist, dessen Amplitude (x) eine Funktion der Postion des beweglichen Organs (10) ist.
12. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Eingang des Addierers (22) ein Funktionsgenerator (21) verbunden ist, an welchem das genannte erste Signal anliegt, dessen Amplitude (x) eine Funktion der Postion des beweglichen Organs (10) ist, und daß dieser Funktionsgenerator ein Signal liefert, dessen Amplitude sich in Abhängigkeit von der genannten Amplitude (x) gemäß einer vorgegebenen Funktion ändert.
13. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Referenzwert regulierbar ist.
14. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude zwischen dem Mindestwert und dem Höchstwert des Sägezahnsignals regulierbar ist.
15. Potentiometersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wandlerschaltung (30) folgende Teile umfaßt einen Subtrahierer (21), dem die für die Extremwerte (Cmin und Cmax) der elektrischen Größe kennzeichnenden Signale zuführbar sind und der ein die Differenz (Cmax ― Cmin) kennzeichnendes Signal liefert, einen Schalter (34), dessen Schließen durch die Impulse des von der ersten Wandlerschaltung (20) gelieferten zweiten Signals (z) steuerbar ist, einen Addierer (35), dem an einem Eingang das für den Minimalwert (Cmin) kennzeichnende Signal zuführbar ist und mit einem anderen Eingang über den Schalter (34) mit dem Ausgang des Subtrahierers (31) verbunden ist, sowie eine Ausgangsschaltung (36), die die genannte Größe (C) in Form eines kontinuierlichen Signals liefert, dessen Amplitude dem Mittelwert des von dem Addierer (35) gelieferten Signals entspricht.
EP82400841A 1981-05-27 1982-05-07 Potentiometermesswertumformersystem Expired EP0065901B1 (de)

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EP0065901A1 EP0065901A1 (de) 1982-12-01
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